Question

В реактор постоянного объёма поместили водяной пар и метан. Исходная концентрация метана составляла 2,8 моль/л. В результате протекания обратимой реакции установилось химическое равновесие:

$$\ce{CH4(g) + H2O(g) <=> CO(g) + 3H2(g)}$$

При равновесии концентрации метана и водяного пара составили 2,0 моль/л и 2,2 моль/л соответственно. Определите равновесную концентрацию водорода (X) и исходную концентрацию водяного пара (Y). Выберите из списка номера правильных ответов:

1) 0,8 моль/л
2) 1,4 моль/л
3) 2,4 моль/л
4) 3,0 моль/л
5) 6,0 моль/л
6) 6,6 моль/л

Accepted Answer

34

Answer

Идея решения: найти изменение концентраций через стехиометрию реакции, используя известные равновесные значения для метана и воды.

Составим таблицу концентраций:

| Вещество | $\ce{CH4}$ | $\ce{H2O}$ | $\ce{CO}$ | $\ce{H2}$ |
|---|---|---|---|---|
| Исходная, моль/л | 2,8 | $c_0$ | 0 | 0 |
| Изменение, моль/л | $-\Delta c$ | $-\Delta c$ | $+\Delta c$ | $+3\Delta c$ |
| Равновесная, моль/л | 2,0 | 2,2 | $\Delta c$ | $3\Delta c$ |

Из изменения концентрации метана найдём $\Delta c$:

$$2{,}8 - \Delta c = 2{,}0$$

$$\Delta c = 0{,}8 	ext{ моль/л}$$

Равновесная концентрация водорода:

$$[\ce{H2}]_{	ext{равн}} = 3 	imes 0{,}8 = 2{,}4 	ext{ моль/л}$$

Исходная концентрация водяного пара:

$$c_0(\ce{H2O}) = 2{,}2 + 0{,}8 = 3{,}0 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии